Логарифмический аналого-цифровойпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК H03K13/20 

(54)ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ тоянном пороге компаратора динамический диапазон устройства меньше динамического диапазона напряжения, которое запоминается на конденсаторе в процессе интегрирования. Следует также отметить, что постоянная времени разряда этого устройства Срд р дбольше постоянной времени интегрирования с у,-j.поэтому время преобразования устройства большоеу что уменьшает быстродействие преобразователя. Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение быстродействия логарифмического аналого-цифрового преобразователя, Указанная цель достигается тем, что в логарифмический аналого-цифров преобразователь, содержащий операционньш усилитель, неинвертирующий вход которого через первый ключ соединен со входной щиной и через второ ключ и первый резистор - с выходом источника опорного напряжения, второй резистор,, включенный между выходом- второго ключа и выходом операционного усилителя, к которому через третий ключ подключен первый вывод конденсатора и третьего резистс ра, второй вывод конденсатора соединен с первым вьшодом четвертого резистора выход операционнрго усилителя и управляющие входы ключей соединены с входом и выходами блока управления и регистрами, введены дополнительный операционный усилитель, дополнительные резисторы и дополнительные ключи через первый из которых второй вывод ковденсатора соединен с инвертирующи входом операционного усилителя и выходом второго дополнительного ключа вход которого соединен с выходом дополнительного операционного усилител и первым выводом первого дополнитель ного резистора, второй вывод которог соединен со вторым выводом третьего резистора и инвертирующим входом дополнительного операционного усилител немнвертирукнций вход которого подключен ко второму выводу четвертого резистора и первому выводу второго дополнительного резистора, второй вы вод которого соединен с общей шиной а управляющие входы дополнительных к ключей соединены с выходами блока управления и регистрации. Принципиальная схема аналогоцифрового преобразователя приведена на чертеже. 4 Преобр1азователь содержит ключевыеэлементы 1-5, входную шину 6, операционный усилитель 7, интегрирующий конденсатор 8, блок 9 управления и Р гистрации, источник 10 опорного напряжения, резисторы П и 12, дифференциальный усилитель 13,. который содержит резисторы 14,15,16 и 17 и операционный усилитель 18. Логарифмический АЦП работает следующим образом. На этапе интегрирования ключевые .элементы 1,2 и 3 замкнуты а ключевые элементы 4 и 5 разомкнуты. Напряжение с входной шины 6 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 7,в цепи обратной связи которого включен интегрирующий конденсатор В, Постоянная времени интегрирования 1 определяется величиной емкости С и величинами сопротивлений резисторов 14 и 15. В режиме преобразования ключевые элементы 1,2 и 3 разомкнуты, а ключевые элементы 5 и 4 замкнуты, и на входы операционного усилителя 7, который на данном этапе выполняет роль компаратора, подается постоянное напряжение источника 10 опорного напряжений и изменяющееся по экспоненциальному закону напряжение., вызванное разрядом интегрирующего конденсатора 8 через резисторы 14 и 16, причем выходы резисторов 14 и 16 замыкаются операционным усилителем 18, на выходе которого и появляется указанное экспоненциальное напряжение разряда конденсатора 8, причем постоянная времени tp разряда равна всегда выбрать значение резистора 16 таким.что постоянная времени разряда конденсатора с р меньше постоянной времени интегрирования у( .Тем самым можно уменьшить время преобразования, т.е. увеличить быстродействиепреобразователя . В связи с тем, что интегрирующий конденсатор 8 .приложен ко входам дифференциального усилителя 13, то изменяющееся напряжение на выходе дифференциального усилителя проп.орционально напряжению на выходах конденсатора 8, т.е. в процессе разряда используется все напряжение, накопленное на конденсаторе 8, Формула изобретения Логарифмический аналого-гдифровой преобразователь, содержащий опера